Gedurende miljarden jaren hebben de grootste satellietstelsels van de Melkweg - de Grote en Kleine Magelhaense Wolken - een gevaarlijke reis gevolgd. Ze draaien om elkaar heen terwijl ze naar ons eigen melkwegstelsel worden getrokken, beginnen te ontrafelen en laten sporen van gasvormig puin achter. En toch - tot verbazing van astronomen - blijven deze dwergstelsels intact, met aanhoudende krachtige stervorming.

"Veel mensen hadden moeite om uit te leggen hoe deze stromen materiaal daar konden zijn", zegt Dhanesh Krishnarao, assistent-professor aan het Colorado College. "Als dit gas uit deze sterrenstelsels is verwijderd, hoe kunnen ze dan nog sterren vormen?"

Met behulp van gegevens van NASA's Hubble Space Telescope en een gepensioneerde satelliet genaamd de Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE), heeft een team van astronomen onder leiding van Krishnarao eindelijk het antwoord gevonden:het Magelhaense systeem is omgeven door een corona, een beschermend schild van heet supercharged gas. Dit vormt een cocon van de twee sterrenstelsels, waardoor wordt voorkomen dat hun gasvoorraden door de Melkweg worden overgeheveld, en daardoor kunnen ze doorgaan met het vormen van nieuwe sterren.

Deze ontdekking, die zojuist is gepubliceerd in Nature , behandelt een nieuw aspect van de evolutie van sterrenstelsels. "Galaxies omhullen zichzelf in gasvormige cocons, die fungeren als defensieve schilden tegen andere sterrenstelsels", zegt mede-onderzoeker Andrew Fox van het Space Telescope Science Institute in Baltimore, Maryland.

Astronomen voorspelden enkele jaren geleden het bestaan ​​van de corona. "We ontdekten dat als we een corona zouden opnemen in de simulaties van de Magelhaense Wolken die op de Melkweg vallen, we de massa van het gewonnen gas voor de eerste keer zouden kunnen verklaren", legt Elena D'Onghia uit, een mede-onderzoeker aan de Universiteit van Wisconsin-Madison. "We wisten dat de Grote Magelhaense Wolk massief genoeg zou moeten zijn om een ​​corona te hebben."

Maar hoewel de corona zich vanaf de Magelhaense wolken meer dan 100.000 lichtjaar uitstrekt en een enorm deel van de zuidelijke hemel bedekt, is hij in feite onzichtbaar. Om het in kaart te brengen, moesten we 30 jaar aan gearchiveerde gegevens doorzoeken op geschikte metingen.

Onderzoekers denken dat de corona van een sterrenstelsel een overblijfsel is van de oerwolk van gas die miljarden jaren geleden instortte om het sterrenstelsel te vormen. Hoewel er corona's zijn gezien rond verder weg gelegen dwergstelsels, hadden astronomen er nog nooit een zo gedetailleerd als dit kunnen onderzoeken.

"Er zijn veel voorspellingen van computersimulaties over hoe ze eruit zouden moeten zien, hoe ze zouden moeten interageren gedurende miljarden jaren, maar observationeel kunnen we de meeste niet echt testen omdat dwergstelsels doorgaans gewoon te moeilijk te detecteren zijn," zei Krishnarao. Omdat ze voor onze deur staan, bieden de Magelhaense Wolken een ideale gelegenheid om te bestuderen hoe dwergstelsels op elkaar inwerken en evolueren.

Op zoek naar direct bewijs van de Magelhaense Corona, kamde het team de Hubble- en FUSE-archieven uit voor ultraviolette waarnemingen van quasars die miljarden lichtjaren erachter stonden. Quasars zijn de extreem heldere kernen van sterrenstelsels die massieve actieve zwarte gaten herbergen. Het team redeneerde dat hoewel de corona te zwak zou zijn om alleen te zien, het zichtbaar zou moeten zijn als een soort mist die verschillende patronen van helder licht van quasars op de achtergrond verduistert en absorbeert. Hubble-waarnemingen van quasars werden in het verleden gebruikt om de corona rond het Andromeda-sterrenstelsel in kaart te brengen.

Door patronen in ultraviolet licht van 28 quasars te analyseren, kon het team het materiaal rond de Grote Magelhaense Wolk detecteren en karakteriseren en bevestigen dat de corona bestaat. Zoals voorspeld, zijn de quasar-spectra bedrukt met de verschillende handtekeningen van koolstof, zuurstof en silicium die de halo vormen van heet plasma dat de melkweg omringt.

Het vermogen om de corona te detecteren vereiste extreem gedetailleerde ultraviolette spectra. "De resolutie van Hubble en FUSE waren cruciaal voor deze studie", legt Krishnarao uit. "Het coronagas is zo diffuus, het is er nauwelijks." Bovendien wordt het vermengd met andere gassen, waaronder de stromen die uit de Magelhaense Wolken worden gehaald en materiaal dat afkomstig is uit de Melkweg.

Door de resultaten in kaart te brengen, ontdekte het team ook dat de hoeveelheid gas afneemt met de afstand tot het centrum van de Grote Magelhaense Wolk. "Het is een perfecte veelbetekenende handtekening dat deze corona er echt is", zei Krishnarao. "Het is echt de melkweg omhullen en beschermen."

Hoe kan zo'n dunne sluier van gas een sterrenstelsel beschermen tegen vernietiging?

"Alles dat probeert de melkweg binnen te gaan, moet eerst door dit materiaal gaan, zodat het een deel van die impact kan absorberen", legt Krishnarao uit. "Bovendien is de corona het eerste materiaal dat kan worden gewonnen. Terwijl je een klein beetje van de corona opgeeft, bescherm je het gas dat zich in de melkweg zelf bevindt en in staat is nieuwe sterren te vormen." + Verder verkennen

Magelhaense stroom die een boog vormt over de Melkweg is mogelijk vijf keer dichterbij dan eerder werd gedacht